機械手混合控制技術
發布日期：
2021-01-15
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近年來，隨著計算機處理能力和視覺傳感器性能的提高，越來越多的基于視覺的機械手控制系統涌現出來。因為視覺傳感器能夠無接觸的感知周圍環境的變化，所以，采用視覺傳感器，能夠提高機器人系統在未知環境中工作的能力。但是，由于視覺感知存在歧義性，以及基于視覺的機械手的控制精度有限，采用單一的基于視覺的控制，不能滿足接觸型操作任務的需要，因此，出現了基于視覺和力覺信息的機械手控制方法，以完成在未知環境中的接觸型作業任務。
在機械手的實際應用中，如何使機械手能夠工作在變化的環境中，存在著較大難度，主要是因為對環境信息感知能力的不足，單一的感知技術不能滿足復雜的任務要求，必須給機械手配置多種傳感器，通過對多種信息的感知與融合，提高機械手系統對環境的感知能力。
在接觸型作業任務中，力傳感器起著十分重要的作用，能夠感知五金沖壓機械手末端執行器和環境之間的作用力信息，使得對機械手進行力控制成為現實。
基于視覺/力覺的機械手混合控制策略包括基于力的反饋控制回路和基于視覺的參考軌跡前饋控制。在遠離目標物體表面的時候，采用無約束的視覺伺服控制，當接觸物體表面時，采用受平面約束的視覺伺服控制使機械手產生沿X和Y方向的運動，同時，在X和Y方向的運動的基礎上，產生一個受平面約束的Z向運動，與力控制產生的Z向運動一起構成機械手的Z向運動。
視覺與力覺的混合控制，要求在跟蹤既定軌跡的同時，保持與平面恒定的接觸力，使機械手能適應諸如打磨，拋光的更豐富的操作。
